Neredeyse herkes, geleneksel yönlerin belirlenmesine izin veren bir tür cihaz kullanmıştır - kuzey, güney, doğu, batı ve bunların kombinasyonları. Bununla birlikte, gerçek bir pusula iğnesine sahip elde tutulan modellerle ormanda dolaşan gençlerin günleri, büyük ölçüde denizcilik tarihinin çöp kutusuna düştü.
Bugün, neredeyse tüm akıllı telefonlar, kullanıcıların birkaç metre içinde Dünya'nın yönlü "ızgarasında" nerede olduklarını bulmalarını sağlayan Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) alıcıları ile donatılmış olarak geliyor. Bu teknoloji, Dünya atmosferinin üzerinde sürekli bir yörüngede bulunan bir uydu ağına dayanır. Ancak modern roketçilikten önce, denizciler yön belirlemenin artık modası geçmiş ama olağanüstü zekice bir yoluna güveniyorlardı.
bir manyetik pusula Manyetik kuzeye karşılık gelen Dünya üzerinde bir referans noktası veya bölgenin belirlenmesine temel olarak izin veren bir araçtır. Bu, gerçek kuzeyden biraz farklıdır, ancak etrafındaki farklı noktalarda gerekli olan değişen düzeltme faktörleri ile. Dünya artık biliniyor, iyi bir manyetik pusula, deneyimli bir kullanıcıyı bir yerden bir yere götürmek için yeterince iyi kalır. güzelce.
Mıknatıslar ve Manyetik Alan Temelleri
Manyetizma olarak bilinen fizik dalında parçacıklar ve sistemler üzerindeki matematiksel olarak tahmin edilebilir bir dizi etkiyi tanımlayan bir terimdir. elektromanyetik. Ayrılmaz ortağı olan elektrikte olduğu gibi, manyetizma da "görülebilen" bir şey değildir. gerçek dünyadaki etkileri iyi bilinmektedir ve modern çağın sayısız kritik yönüne dahil edilmiştir. teknoloji.
Manyetizmanın fiziksel etkilerine maruz kalan parçacıklar üzerindeki etki çizgileri olarak düşünülebilecek manyetik "alanlar", başlangıç olarak çizilir. itibaren bir kuzeyinde manyetik kutup ve uzayda ve arkada dışa doğru akan doğru bir güney manyetik kutup. bir durumda çubuk mıknatıs (bir dikdörtgen mıknatıs), bu, manyetik kuzeyden manyetik güneye "akan" bir dizi kabaca C-şekilli çizgi anlamına gelir.
- Elektrik yüklerinden farklı olarak, "manyetik monopol" diye bir şey yoktur. Başka bir deyişle, olabilir bir elektrik alanı oluşturulamaz ve tek bir nokta yük tarafından tanımlanamaz.
Manyetik alanlar, elektrik yüklerini hareket ettirerek oluşturulur. Bu, akım taşıyan bir tel bobininin bir metal parçasının etrafına birçok kez sarılıp bir elektromıknatıs oluşturduğunda olduğu gibi, açık ve amaçlı mühendisliğin bir işlevi olabilir. Bunlar, elektrik enerjisi üretiminde ve dünya çapında diğer kritik endüstriyel uygulamalarda kullanılmaktadır. Bir elektromıknatısın temel özelliği, akım kaynağı kaldırıldığında herhangi bir sonucu olan bir mıknatıs olmaktan çıkmasıdır.
Alternatif olarak, manyetik alanların altında yatan hareketli yüklerin kaynağı, belirli elementlerde (örneğin, demir, bakır ve nikel) tek tek atomlar düzeyinde üretilerek "gizlenebilir". Kısmen bu elementlerin elektronlarının "spin" özellikleri sayesinde, manyetik anlar söz konusu atomlarda yaratılır ve bunlarda ferromanyetik elemanlar, yerel manyetik momentler çiftler halinde iptal etmek yerine toplamsaldır (basitleştirmek için, çoğu elemandaki norm). Sonuç, mıknatıs olarak bildiğiniz bir metal parçası.
Dünyanın Manyetik Alanı
Dünya, Kuzey Yarımküre ve Güney Yarımküre veya "üst" ve "alt" yarılara bölünmüştür. Ekvator olarak adlandırılan, Dünya'nın kendi dönüş yönünde en geniş kısmı etrafında çizilen bir çizgiden dünya üzerindeki en uzak noktalara kutuplar denir. Dünyanın dönme ekseni içinden geçer ve Kuzey Kutbu ile Güney Kutbu'nu tanımlar. İlki buz üzerinde otururken, ikincisi büyük bir kıta kara kütlesinde (Antarktika) bulunur.
Manyetik alan çizgilerinin manyetik kuzeyden manyetik güneye doğru çizildiğini zaten öğrendiniz. Yine de, Dünya'nın manyetik alanının bir diyagramını gördüğünüzde, çoğu yüzeyin çok üzerinde olan çizgiler görürsünüz, menşeli de Güney kutup ve bitirme de Kuzeyinde Kutup. Bunun nedeni, Kuzey Kutbu'nun tesadüfen bir güneyi oluşturmasıdır. manyetik kutup ve buna bağlı olarak Güney Kutbu için. Bununla hiçbir karışıklık kastedilmemiştir; Coğrafya, Kanada'da büyük bir demir cevheri yatağının tesadüfen yerleştirilmesi nedeniyle fizikle aynı hizada değildi (daha fazlası yakında).
Bu nedenle, bir pusula iğnesinin insanların "manyetik kuzey" olarak adlandırdığı yönü göstermesinin nedeni, iğnenin kendisini yönlendirmek zorunda kalmasıdır. iğnenin malzemesinin atomlarındaki elektronlardaki bir kayma nedeniyle, Dünya'nın manyetik alanı ile aynı yönde alan. Bir pusula iğnesinin ucundaki oku, manyetik alan çizgilerinin ucundaki oka benzer olarak düşünün: Aynı yönü gösterirler.
Manyetik Kuzeye Karşı Gerçek Kuzey
Manyetik pusulanızdaki iğne, gerçek Kuzey Kutbu'nu değil, bir noktayı gösteriyor. şu anda kuzeydeki Ellesmere Adası'nda, Kuzey Kutbu'ndan yaklaşık 500 kilometre (yaklaşık 310 mil) Kanada. Bu, bir tür "manyetik lavabo" işlevi gören ve iğnenin bir ucunu cevher yatağına doğru "emen" büyük bir demir cevheri yatağının varlığından kaynaklanmaktadır.
Sonuç olarak iğnenin diğer ucunun güneyi "gösterdiğini", diğer ucunun ise basitçe döndürüldüğünü söylemek de aynı derecede adil olacaktır; Bu, aslında, Kuzey Yarımküre'deki konumları nedeniyle, aslen denizcilerin temel seyir başlangıç noktası olarak kuzeyi seçmiş olmaları meselesidir.
Uzun mesafeler boyunca navigasyon çok uzun süredir çok önemli olduğundan, gerçek ve manyetik için düzeltme faktörleri kuzey, bilgisayarlaşmanın bunu daha sıradan hale getirmesinden çok önce Dünya'daki çeşitli noktalar için kullanılabilir durumdaydı. görev.
Manyetik Pusulanın Tarihi
Çinlilerin, mıknatıs taşının özelliklerini 2000 yıl kadar önce anladıklarına inanılıyor. Bu nadir mineral, günümüzde doğal mıknatıs olarak adlandırılmaktadır. Büyük boy bir iğne gibi uzun, dikdörtgen bir şekilde geldiğinde, yukarıdan asıldığında kendisini Dünya'nın manyetik alanına yönlendirecektir. Çinliler bunu fark ettiler, ancak bunun neden olduğu konusunda şaşırdılar.
MS 11. veya 12. yüzyılda Çinliler navigasyon için manyetik pusulalar kullanıyorlardı. Avrupa'dan ve başka yerlerden kaşifler tarafından kısa bir sırayla (tarihsel ölçekte) takip edildiler. Başlangıçta, bu öncüler iki önemli şeyi anlayamadılar: "Kuzey" olarak adlandırdıkları referans noktası sayesinde pusulalarına göre, aslında uzun yolculuklar sırasında sabit değildi ve farklı miktarlarda farklı miktarlarda farklılık gösteriyordu. yerler.
Bu gerçekleşme, tüm dünya için fiili bir düzeltme faktörleri veritabanının geliştirilmesine yol açtı. Uydular çağına kadar, en seçkin askeri birlikler bile, her yerde en yüksek teknolojiye sahip manyetik pusulaları kullanarak, şimdi tuhaf bir şekilde arkaik görünen kara navigasyonuna güveniyordu.
Manyetik Pusula Nasıl Yapılır
Kendi manyetik pusulanızı yapmak için ihtiyacınız olan tek şey bir kase Su, bir parça mantar, sıradan bir dikiş iğnesi, bir buzdolabı mıknatısı ve mevcut pusula.
İlk olarak, dikiş iğnesini sıradan bir buzdolabı mıknatısı boyunca 50 kez hızla ovalayın. Önemli: Bunu yalnızca bir yönde yapın; Diğer bir deyişle, değil ileri geri.
Ardından mantarı su dolu kaba koyun ve iğneyi nazikçe mantarın üzerine yerleştirin. Kuzeyin nerede olduğunu görebilmek için pusulayı bu düzeneğin yanına koyun. Yakında, iğneyi manyetize etmeyi başardıysanız, iğne pusula iğnesi ile aynı yöne yönlendirilecektir.